ДОСЛІДЖЕННЯ ТЕПЛОВОЛОГІСНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОБОЛОНКИ ІСТОРИЧНОЇ БУДІВЛІ  В УМОВАХ ВНУТРІШНЬОГО УТЕПЛЕННЯ

Андрій Гавриш; Інна Білоус; Валерій Дешко; Олена Шевченко; Надія Буяк

doi:10.20535/1813-5420.1.2026.351904

Автор(и)

Андрій Гавриш Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0009-0000-1728-1169
Інна Білоус Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0002-6640-103X
Валерій Дешко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0002-8218-3933
Олена Шевченко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0001-9304-5432
Надія Буяк Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0003-0597-6945

DOI:

https://doi.org/10.20535/1813-5420.1.2026.351904

Ключові слова:

енергоефективність будівель, внутрішнє утеплення, гігротермічний режим огороджувальних конструкцій, гігротермічний аналіз, теплоізоляційні матеріали, збереження архітектурної спадщини

Анотація

Анотація. Мета дослідження полягає в обґрунтуванні підходів до вибору та застосування
утеплювальних матеріалів для внутрішньої термомодернізації історичних будівель на основі комплексної
теплотехнічної та гігротермічної оцінки огороджувальних конструкцій з урахуванням вимог
енергоефективності та збереження стабільного тепловологісного режиму масивних мінеральних стін.
Методика дослідження ґрунтується на застосуванні методів будівельної фізики та нормативного
теплотехнічного і тепловологісного розрахунку внутрішньо утеплених огороджувальних конструкцій
відповідно до чинної нормативної бази. Розрахунковий аналіз виконано для варіантів внутрішнього
утеплення із застосуванням мінеральної вати, конопляного утеплювача та піноскла з урахуванням
кліматичних параметрів експлуатації та теплофізичних характеристик матеріалів.
Результати дослідження. Встановлено вплив внутрішнього утеплення на тепловий і
тепловологісний режим масивних мінеральних стін історичних будівель. Показано, що за порівнюваних
значень опору теплопередачі огороджувальної конструкції різні утеплювальні матеріали демонструють
принципово відмінну гігротермічну поведінку. Зокрема, застосування матеріалів з обмеженою здатністю
до регульованого вологообміну супроводжується сезонним накопиченням вологи та формуванням
нерівноважного тепловологісного режиму.
Висновки. Обґрунтовано доцільність комплексного підходу до внутрішньої термомодернізації
історичних будівель, який передбачає поєднання теплотехнічної оцінки з обов’язковим гігротермічним
аналізом сумісності утеплювального матеріалу та існуючої огороджувальної конструкції як необхідної
умови забезпечення довготривалої експлуатаційної надійності та збереження матеріальної автентичності
історичних будівель.

Посилання

I. Yu. Bilous, H. O. Hetmanchuk, S. O. Kramarenko, and A. V. Havrysh, “Budivli z blyzkym do nulʹovoho spozhyvannia enerhii v suchasnykh ta istorychnykh budivliakh: vyklyky ta rishennia [Nearly zero-energy buildings in modern and historical buildings: Challenges and solutions],” Refrigeration Engineering & Technology, vol. 61, no. 2, 2025, DOI: https://doi.org/10.15673/ret.v61i2.3173.

T. Dickson and S. Pavía, “Energy performance, environmental impact and cost of a range of insulation materials,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 140, Art. no. 110752, 2021, DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2021.110752.

B. Erzen, M. Karataş, R. Orhan, and E. Aydoğmuş, “Innovative insulation materials: A comprehensive review of current trends, challenges, and future directions in sustainable building technologies,” Polymer-Plastics Technology and Materials, vol. 64, no. 10, pp. 1538–1561, 2025, DOI: https://doi.org/10.1080/25740881.2025.2472378.

P. Kosiński, P. Brzyski, and B. Duliasz, “Moisture and wetting properties of thermal insulation materials based on hemp fiber, cellulose and mineral wool in a loose state,” Journal of Natural Fibers, vol. 17, no. 2, pp. 199–213, 2020, DOI: https://doi.org/10.1080/15440478.2018.1477086.

S. Hasan, S. Khan, I. Akhtar, and S. Kirmani, “Study of natural insulation materials and compared it with no insulation building,” Materials Today: Proceedings, vol. 46, pp. 10692–10697, 2021, DOI: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2021.01.452.

K. E. Mazur, W. J. Wardal, J. Barwicki, and M. Tseyko, “Thermal insulation of agricultural buildings using different biomass materials,” Energies, vol. 18, no. 3, Art. no. 636, 2025, DOI: https://doi.org/10.3390/en18030636.

M. Dlimi, R. Agounoun, I. Kadiri, K. Sbai, and A. Rahmani, “Effect of the integration of hemp wool as an insulation material for the construction of the roof and external walls of a typical Moroccan building,” in IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, vol. 783, no. 1, Art. no. 012013, 2020, DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/783/1/012013.

M. Hult and S. Karlsmo, “Life cycle environmental and cost analysis of building insulated with hemp fibre compared to alternative conventional insulations – a Swedish case study,” Journal of Sustainable Architecture and Civil Engineering, vol. 30, no. 1, pp. 106–120, 2022, DOI: https://doi.org/10.5755/j01.sace.30.1.30357.

D. Streimikiene, V. Skulskis, T. Balezentis, and G. P. Agnusdei, “Uncertain multi-criteria sustainability assessment of green building insulation materials,” Energy and Buildings, vol. 219, Art. no. 110021, 2020, DOI: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2020.110021.

H. M. Danaci and N. Akin, “Thermal insulation materials in architecture: A comparative test study with aerogel and rock wool,” Environmental Science and Pollution Research, vol. 29, no. 48, pp. 72979–72990, 2022, DOI: https://doi.org/10.1007/s11356-022-20927-2.

P. Kosiński, P. Brzyski, Z. Suchorab, and G. Łagód, “Heat losses caused by the temporary influence of wind in timber frame walls insulated with fibrous materials,” Materials, vol. 13, no. 23, Art. no. 5514, 2020, DOI: https://doi.org/10.3390/ma13235514.

Y. Dong, J. Kong, S. Mousavi, B. Rismanchi, and P. S. Yap, “Wall insulation materials in different climate zones: A review on challenges and opportunities of available alternatives,” Thermo, vol. 3, no. 1, pp. 38–65, 2023, DOI: https://doi.org/10.3390/thermo3010003.

A. Karanafti, T. Theodosiou, and K. Tsikaloudaki, “Assessment of buildings’ dynamic thermal insulation technologies: A review,” Applied Energy, vol. 326, Art. no. 119985, 2022, DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2022.119985.

DSTU 9191:2022, “Teploizoliatsiia budivel. Metod vyboru teploizoliatsiinoho materialu dlia uteplennia budivel [Thermal insulation of buildings. Method for selecting thermal insulation materials for building insulation],” Budstandart Online, 2022. [Online]. Available at: https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=98996. Accessed: Dec. 17, 2025.

Hempire, “Hemp insulation material ‘5 Element’: composition and material formation principles,” Hempire, 2026. [Online]. Available: https://www.hempire.com.ua/products/5-element/. Accessed: Dec. 17, 2025.

DSTU-N B V.1.1-27:2010, “Budivelna klimatolohiia [Building climatology],” Budstandart Online, 2010. [Online]. Available at: https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=26655 Accessed: Dec. 17, 2025.

“CAD E.E. PRO – online platform for thermal and hygrothermal calculations of building envelope structures,” Cadee Pro, 2024. [Online]. Available at: https://cadee.pro/. Accessed: Dec. 17, 2025.

DBN V.2.6-31:2021, Thermal insulation and energy efficiency of buildings. DreamDim: website. 2022. Available at: https://dreamdim.ua/wp-content/uploads/2022/08/DBN-V_2_6-31-2021.pdfDREAMDIM | Yuriy Brykaylo. Accessed: Dec. 17, 2025.

DSTU B V.2.6-192:2013, “Nastanova z rozrakhunkovoi otsinky teplovolohisnoho stanu ohorodzhuvalnykh konstruktsii [Guidelines for the calculation assessment of the hygrothermal state of building envelopes],” Teplovizor-plus: website, 2013. [Online]. Available at: https://teplovizor-plus.lviv.ua/wp-content/uploads/2019/11/dstu-v-2-6-192.pdf. Accessed: Feb. 03, 2026.